CN103052818B - 具有保持装置的滚动轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承装置，其具有内圈(3)和外圈(5)以及在内圈(3)和外圈(5)之间安置在共同的分度圆直径(9)上的滚动体装置(7)，其中，所述滚动体装置(7)由交替布置在所述共同的分度圆直径(9)上的滚珠(11)和滚柱(13)构成，并且内圈(3)和外圈(5)的至少一个具有用于轴向支承所述滚珠(11)的滚沟(17)，其中，内圈(3)和外圈(5)的至少一个具有保持装置(21)，所述滚动轴承装置(1)通过该保持装置保持不分离瓦解。

Description

具有保持装置的滚动轴承装置
本发明涉及一种滚动轴承装置，其具有内圈和外圈以及在内圈和外圈之间安置在共同的分度圆上的滚动体装置，其中，所述滚动体装置由交替布置在所述共同的分度圆直径上的滚珠和滚柱构成，并且内圈和外圈的至少一个具有用于轴向支承所述滚珠的滚沟。
在DE-OS 23 04 389中公开了一种组合式的推力和轴向滚动轴承(Schub-und)。这种轴承具有横截面呈L形的环状内圈，其构成圆柱形外部轴承面和与之呈直角布置的轴承面。包围该内圈设置有相反定向的外圈，其同样具有L形横截面并且确定了圆柱形外部轴承面和与所述轴承面呈直角布置并与之对置的轴承面。在所述轴承圈之间设置有由相互交替的滚柱和滚珠构成的环状装置。所述滚柱具有比滚珠略微大些的直径并且其轴线平行于轴承面布置，因此它们在两个轴承面之间构成轴向滚动轴承或滚柱轴承。滚柱的轴向长度略微小于滚珠的直径，因此能够在轴承面之间传递滚珠的轴向力从而起到推力滚动轴承的作用。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尤其在操作方面得到改善的滚动轴承装置。
本发明的技术问题通过一种滚动轴承装置解决，其具有内圈和外圈以及在内圈和外圈之间安置在共同的分度圆直径上的滚动体装置，其中，所述滚动体装置由交替布置在所述共同的分度圆直径上的滚珠和滚柱构成，并且内圈和外圈的至少一个具有用于轴向支承所述滚珠的滚沟，其中，内圈和外圈的至少一个具有保持装置，所述滚动轴承装置通过该保持装置保持不分离瓦解。
例如在标准的深沟球轴承中，滚动轴承装置由内圈、外圈、滚珠和滚动轴承保持架组成结构单元，滚珠在两个滚沟之间装入内圈和外圈中并且通过滚动轴承保持架保持均匀的间隔。通过使滚珠啮合在内圈和外圈相对置的滚沟中并且由滚动轴承保持架保持，形成了不会再分离瓦解的结构单元。
在具有由交替布置在共同分度圆直径上的滚珠和滚柱构成的滚动体装置的滚动轴承装置中，情况是不同的。在这种或相似的滚动轴承装置中可以取消或必要时没有滚动轴承保持架。尤其在、但是不仅仅在这种没有滚动轴承保持架的滚动轴承装置中有时不能保证滚动轴承装置结合在一起。因此存在内圈、外圈和滚动体的组合分离瓦解的危险。这种分离瓦解的危险尤其存在于运输和/或装配滚动轴承装置的过程中。因此按照本发明提供一种用于这种滚动轴承装置的保持装置。通过这种保持装置能够使内圈、外圈和滚动体保持组合而不会分离瓦解。可以选择设置单独的保持装置、两个或多个保持装置。各个保持装置可以固定在内圈上或者固定在外圈上。保持装置能够相对各个其它轴承圈沿滚动轴承装置的转动方向自由旋转，因此不会干扰滚动轴承的旋转或者各个其它轴承圈不会被保持装置制动。
所述内圈和外圈的至少一个可以具有包括沿轴向延伸的圆柱形筒壁的第一边段和包括沿径向延伸的圆环形环壁的第二边段，所述筒壁具有用于滚柱的滚道，所述环壁具有用于滚珠的滚沟，在这种滚动轴承装置中，保持装置固定在第一或第二边段的环形梯段上。因此，内圈和外圈均可以分别具有沿径向延伸的圆环形环壁。两个环壁一起将滚动体保持在滚动轴承装置中。环壁很大程度地防止了滚动体的脱落。但是内圈和外圈还可能是沿轴向分开的，因此存在分离瓦解的危险。为了防止分离瓦解，设置至少一个按照本发明的保持装置，其将内圈和外圈保持在一起。为此在一种实施例中，保持装置可以固定在内圈上并且抓握(umgreifen)外圈。在备选的实施例中，所述保持装置可以固定在外圈上并且抓握内圈。
保持装置例如能够借助配合座插套在环形梯段上。保持装置尤其能够借助压装配合座压装在环形梯段上。作为备选，必要时也可粘接保持装置。
在所有按照本发明的实施例中，保持装置能够固定在外圈的具有用于滚柱的滚道的第一边段的环形梯段上并且从外面抓握内圈的径向凸起。在这种实施例中，保持装置固定在外圈上并且从外面抓握内圈。
在一种备选的实施例中，保持装置能够固定在内圈的具有用于滚柱的滚道的第一边段的环形梯段上并且从外面抓握内圈的径向凸起。这种备选的实施例也可以作为附加保持装置补充其它实施例。在这种实施例中，保持装置固定在内圈上并且从外面抓握外圈。
在一种变型的实施例中，保持装置能够固定在外圈的具有用于滚珠的滚沟的第二边段的环形梯段上并且从外面抓握内圈的径向凸起。该变型实施例也可以作为附加保持装置补充其它实施例。在这种实施例中，保持装置固定在外圈上并且从外面抓握内圈。
在另一种实施例中，保持装置能够固定在内圈的具有用于滚珠的滚沟的第二边段的环形梯段上并且从外面抓握外圈的径向凸起。该另一种实施例也可以作为附加保持装置补充其它实施例。在这种实施例中，保持装置固定在内圈上并且从外面抓握外圈。
在所有的按照本发明的实施例中，保持装置能够具有迷宫式密封装置。可放入例如滚动轴承润滑脂的位于内圈和外圈之间的间隙能够相对外界密封，因此润滑脂例如不会从滚动轴承装置中流出和/或污染物不能侵入该滚动轴承装置中。为了实现功能的结合，可以在保持装置上设置密封装置，尤其是迷宫式密封装置。保持装置尤其可这样成型或者由这种材料制成，使得保持装置能够实现密封功能。换句话说，所述滚动轴承的密封装置由保持装置构成。
在按照本发明的所有实施例中，所述保持装置可由钢板环构成。钢板环例如能够通过弯曲冲压模制成。
作为钢板环实施例的备选，保持装置可由塑料环构成。所述塑料环能够例如通过注塑方法制成。所述塑料环尤其能够由玻璃纤维加强的聚酰胺制成，例如PA 6.6GF 25。
在按照本发明的所有实施例中，所述滚珠和滚柱组成的装置能够通过滚珠和滚柱彼此直接的接触、尤其没有滚动体保持架地在共同的分度圆直径上导引。但是，按照本发明的保持装置也可以在具有滚动轴承保持架的滚动轴承装置中使用。
本发明还涉及一种双列式滚动轴承装置，其具有两个按照前述实施例之一所述的单列式滚动轴承装置，其中所述两个单列式滚动轴承装置在其内圈和/或外圈处相互连接。
在这种双列式滚动轴承装置中，两个单列式滚动轴承装置能够通过按照前述实施形式之一所述的保持装置相互连接。作为备选或补充，两个单列式滚动轴承装置可通过单独的保持装置或间隔衬套相互连接。
总之或换而言之，按照本发明的滚动轴承既能作为单个轴承也能作为例如双列式轴承单元适用于低摩擦地但仍刚性地承受组合力。轴承的每一列由确定数量的滚珠和同时由相同数量的圆柱滚子构成。在此，圆柱滚子优选仅承受径向力并且滚珠仅承受轴向力。两种滚动体形式可以位于相同的分度圆直径上。滚动体沿分度圆的顺序以滚珠和圆柱滚子交替地实现。所述轴承优选不具有滚动体保持架，尤其一方面为了在各分度圆上安置尽可能多的滚动体，另一方面为了避免滚动体和保持架兜孔之间的滑动摩擦。取代保持架兜孔，滚动体沿周向的导引可以通过滚动体相互之间的接触实现。
因为两个依次相续的圆柱滚子分别通过一个滚珠隔开，所以在两个相邻的滚动体之间仅有点接触。因此，由此产生的滑动摩擦损失在任何情况下都会低于全滚柱式的圆柱滚子轴承。圆柱滚子沿径向能够通过内圈和外圈的滚道导引。圆柱滚子的轴向导引能够通过在径向截面中尤其呈L形的内圈和外圈的沿径向延伸的边段实现。
滚珠沿轴向和径向的导引能够分别通过在内圈和/或外圈上的轴向环绕的滚沟实现。由于滚珠滚道的为导引滚珠所需的最小深度得出圆柱滚子的超方形状。为了避免滚柱被卡住，滚柱可分别在内圈和外圈的导引挡边上被导引。
滚珠直径始终小于滚柱直径。这是为了将一方面通过圆柱滚子承受径向力和另一方面通过滚珠承受轴向力明确分开的前提。然而直径之差应该尽可能地小，尤其不超过约0.5毫米。
分度圆直径与滚珠和滚柱的期望数量相应地并且根据它们的直径这样选择，使得在装配状态中滚动体之间的最终间隙尽可能的小。
能够与轴盘相连的内圈和能够与壳体盘相连的外圈均可设计为径向截面呈L形。在单个轴承、也就是单列滚动轴承的情况中，两个轴承圈也就是内圈和外圈按照本发明与滚动体组一起防丢失地保持组合。这例如可通过弯曲的钢板环或塑料环(其将两个轴承圈在它们边段的端部连在一起)实现。在此，应该尽可能地不阻碍运行中在两个轴承圈之间出现的相对运动。保持装置(保持环)可额外设置有迷宫式密封装置。两个单独轴承或单列式轴承能够与间隔衬套组合使用以提高力矩刚性，尤其也用作组装的轴承单元。同样也可以在没有间隔衬套的情况下用作双列式轴承。
滚动轴承装置的润滑在任何情况下均能够通过原始的油脂润滑实现。
本发明的实施例示范性地在示意附图中显示。在附图中：
图1示出具有滚珠和滚柱的滚动轴承装置的示意轴向剖视图；
图2示出按照图1的滚动轴承装置以及按照本发明的保持装置的横截面图；
图3示出双列式滚动轴承装置的第一实施例的横截面图；
图4示出双列式滚动轴承装置的第二实施例的横截面图；
图5示出具有间隔衬套的两个单列式滚动轴承装置的一个实施例的横截面图；
图6以具有双列式滚动轴承装置的传动轴为例示出组装状态的示意横截面图。
在图1中显示了具有内圈3和外圈5的滚动轴承装置1。在内圈3和外圈5之间设置有滚动体7。所有滚动体7处于同一分度圆直径9上。滚动体7装置由交替布置在分度圆直径9上的滚珠11和滚柱13构成。滚珠11的直径d略微小于滚柱13的直径D，因此作用在滚动轴承装置1上的径向力通过滚柱13导出。
图2在以折弯的截面走向剖切两个滚珠11得到的横截面图中示出滚动轴承装置1。
在所示实施例中，内圈3具有包括沿轴向延伸的圆柱形筒壁的第一边段3a，所述圆柱形筒壁具有用于滚柱13的内滚道15。内圈3还具有包括沿径向延伸的圆环形环壁的第二边段3b，所述圆环形环壁具有用于滚珠11的滚沟17。
外圈5以相似的形式具有包括沿轴向延伸的圆柱形筒壁的第一边段5a，所述圆柱形筒壁具有用于滚柱13的外滚道19。外圈5的第二边段5b具有沿径向延伸的圆环形环壁，其具有用于滚珠11的第二滚沟17。
滚动轴承装置1通过保持装置21防脱离地保持组合。保持装置21在所示实施例中固定在外圈5的第一边段5a的环形梯段23上。为了将滚动轴承装置1组合在一起以防脱离，固定在外圈5的第一边段5a的环形梯段23上的保持装置21抓握内圈3的径向凸起25。所述保持装置21在所示实施例中由具有L形横截面的环构成。保持装置21例如可设计为钢板环或塑料环。
图3示出由两个单列式滚动轴承装置1构成的双列式滚动轴承装置。在所示实施例中，所述两个单列式滚动轴承装置1在它们的内圈3.1和3.2处通过变型的保持装置21相互连接。两个外圈5.1和5.2通过单独的保持装置27通过内圈3.1和3.2的两个第一边段3a和第二边段3b、滚珠11以及通过外圈5.1和5.2的两个第二边段5b保持组合。
图4示出由两个单列式滚动轴承装置1构成的变型的双列式滚动轴承装置。在所示实施例中，两个单列式滚动轴承装置1在它们的内圈3.1和3.2处通过单独的保持装置27相互连接。两个外圈5.1和5.2通过单独的保持装置27通过内圈3.1和3.2的两个第一边段3a和第二边段3b、滚珠11以及通过外圈5.1和5.2的两个第二边段5b保持组合。此外，每个单列式滚动轴承装置1通过自己的保持装置21单独固定以防止分离瓦解。
图5示出具有间隔衬套29的两个单列式滚动轴承装置1的一个实施例。间隔衬套29以确定的间距A连接两个外圈5，所述间距A通过环绕的内部环形梯段31预先给定。所述环绕的内部环形梯段31设计在间隔衬套29的内侧筒壁上。
在图6中以具有双列式滚动轴承装置的传动轴33为例示出了组装状态。该双列式滚动轴承装置包括两个单列式滚动轴承装置1。传动轴33示例性地与具有斜齿的驱动齿轮或从动齿轮35相连。借助箭头B1、B2和B3示意显示了所出现的交替的运行作用力。借助箭头L1、L2、L3和L4示意显示了作用在双列式滚动轴承装置上的支承反力。所有按照本发明的滚动轴承装置1能够在复合式载荷下广泛地使用。按照本发明的滚动轴承装置1尤其能够在垂直的轴装置中使用。
附图标记清单
1 滚动轴承装置
3、3.1、3.2 内圈
5、5.1、5.2 外圈
3a、5a 第一边段
3b、5b 第二边段
7 滚动体
9 分度圆直径
11 滚珠
13 滚柱
15 滚道
17 滚沟
19 滚道
21 保持装置
23 环形梯段
25 径向凸起
27 单独的保持装置
29 间隔衬套
31 内部环绕的环形梯段
33 传动轴
35 驱动齿轮或从动齿轮
B1-B3 工作力
L1-L4 支承反力

Claims (12)

1.一种滚动轴承装置，具有内圈(3)和外圈(5)以及在所述内圈(3)和所述外圈(5)之间安置在共同的分度圆直径(9)上的滚动体装置(7)，其中，所述滚动体装置(7)由交替布置在所述共同的分度圆直径(9)上的滚珠(11)和滚柱(13)构成，并且所述内圈(3)和所述外圈(5)的至少一个具有用于轴向支承所述滚珠(11)的滚沟(17)，其中，所述内圈(3)和所述外圈(5)的至少一个具有保持装置(21)，所述滚动轴承装置(1)通过该保持装置(21)保持不分离瓦解，其特征在于，所述保持装置(21)固定在所述内圈上并且抓握所述外圈或者固定在所述外圈上并且抓握所述内圈，并且所述保持装置(21)设计用于将内圈(3)和外圈(5)保持在一起。
2.按照权利要求1所述的滚动轴承装置，其中，所述内圈(3)和外圈(5)的至少一个具有包括沿轴向延伸的圆柱形筒壁的第一边段(3a、5a)和包括沿径向延伸的圆环形环壁的第二边段(3b、5b)，所述圆柱形筒壁具有用于所述滚柱(13)的滚道(15、19)，所述圆环形环壁具有用于所述滚珠(11)的滚沟(17)，在这种滚动轴承装置(1)中，所述保持装置(21)固定在所述第一边段(3a、5a)或所述第二边段(3b、5b)的环形梯段(23)上。
3.按照权利要求2所述的滚动轴承装置，其中，所述保持装置(21)借助配合座插套或压装在所述环形梯段(23)上。
4.按照权利要求2或3所述的滚动轴承装置，其中，所述保持装置(21)固定在所述外圈(5)的具有用于所述滚柱(13)的滚道(19)的所述第一边段(5a)的环形梯段(23)上，并且从外面抓握所述内圈(3)的径向凸起(25)。
5.按照权利要求2或3所述的滚动轴承装置，其中，所述保持装置(21)固定在所述内圈(3)的具有用于所述滚柱(13)的滚道(19)的第一边段(3a)的环形梯段(23)上，并且从外面抓握所述外圈(5)的径向凸起(25)。
6.按照权利要求2或3所述的滚动轴承装置，其中，所述保持装置(21)固定在所述外圈(5)的具有用于所述滚珠(11)的滚沟(17)的第二边段(5b)的环形梯段(23)上，并且从外面抓握所述内圈(3)的径向凸起(25)。
7.按照权利要求2或3所述的滚动轴承装置，其中，所述保持装置(21)固定在所述内圈(3)的具有用于所述滚珠(11)的滚沟(17)的第二边段(3b)的环形梯段(23)上，并且从外面抓握所述外圈(5)的径向凸起(25)。
8.按照权利要求1所述的滚动轴承装置，其中，所述滚珠(11)和所述滚柱(13)组成的装置通过所述滚珠(11)和所述滚柱(13)彼此的直接接触在所述共同的分度圆直径(9)上导引。
9.按照权利要求8所述的滚动轴承装置，其中，所述滚珠(11)和所述滚柱(13)组成的装置无滚动体保持架地在所述共同的分度圆直径(9)上导引。
10.按照权利要求3所述的滚动轴承装置，其中，所述配合座是压装配合座。
11.一种双列式滚动轴承装置，具有两个按照权利要求1至10之一所述的滚动轴承装置(1)，其中，所述两个滚动轴承装置(1)在其内圈(3)和/或外圈(5)处相互连接。
12.按照权利要求11所述的双列式滚动轴承装置，其中，所述两个滚动轴承装置(1)通过保持装置或间隔衬套(29)相互连接。
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